Name: מדידה של Quantum הפרעות מקור פוטון מהוד טבעת הסיליקון (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-04T10:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 19 s
Description: למד איך לבצע אופטימיזציה של מקורות פוטון זוגיים משולבים באמצעות מדידות הפרעה קוונטית בצ'יפי סיליקון פוטוניים. שיטה זו מאפשרת אינטגרציה של מקורות פוטונים מתואמים במעגלים קוונטיים מתקדמים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו בוצעה בחלקה במתקן המדע והטכנולוגיה ננו אוניברסיטת קורנל, חבר של רשת ננוטכנולוגיה התשתיות הלאומיות, אשר נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע (גרנט ECCS-1,542,081). אנו מכירים תמיכה עבור עבודה זו ממעבדת המחקר של חיל האוויר (AFRL). חומר זה מבוסס על העבודה הנתמכת בחלקו על ידי הקרן הלאומית למדע תחת פרס המס ECCS14052481.

<ol><li>Silverstone, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nphoton/journal/v8/n2/full/nphoton.2013.339.html">On-chip quantum interference between silicon photon-pair sources.</a> Nat. Photon. 8 (2), 104-108 (2014).</li>
<li>Harris, N. C., et al. <a target="_blank" href="http://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.4.041047">Integrated Source of Spectrally Filtered Correlated Photons for Large-Scale Quantum Photonic Systems.</a> Phys. Rev. X. 041047, 1-10 (2014).</li>
<li>Grassani, D., et al. <a target="_blank" href="https://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?uri=optica-2-2-88">Micrometer-scale integrated silicon source of time-energy entangled photons.</a> Optica. 2 (2), 88(2015).</li>
<li>Najafi, F., et al. Scalable Integration of Single-Photon Detectors. Nat. Commun. 6, 1-8 (2015).</li>
<li>Dutt, A., et al. <a target="_blank" href="http://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.3.044005">On-Chip Optical Squeezing.</a> Phys. Rev. Appl. 3 (4), 1-7 (2015).</li>
<li>Azzini, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultra-low+power+generation+of+twin+photons+in+a+compact+silicon+ring+resonator%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Ultra-low power generation of twin photons in a compact silicon ring resonator.</a> Opt. Express. 20 (21), 23100-23107 (2012).</li>
<li>Clemmen, S., et al. <a target="_blank" href="https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-17-19-16558">Continuous wave photon pair generation in silicon-on-insulator waveguides and ring resonators erratum.</a> Opt. Express. 17 (19), 16558(2009).</li>
<li>Engin, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photon+pair+generation+in+a+silicon+micro-ring+resonator+with+reverse+bias+enhancement%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Photon pair generation in a silicon micro-ring resonator with reverse bias enhancement.</a> Opt. Express. 21 (23), 27826-27834 (2013).</li>
<li>Steidle, J. a, et al. <a target="_blank" href="http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=2299737">High spectral purity silicon ring resonator photon-pair source.</a> Proc. of SPIE. 9500, 950015(2015).</li>
<li>Preble, S. F., et al. <a target="_blank" href="http://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.4.021001">On-Chip Quantum Interference from a Single Silicon Ring-Resonator Source.</a> Phys. Rev. Appl. 4, 021001(2015).</li>
<li>Cao, L., Aboketaf, A. A., Preble, S. F. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030401813004604">CMOS compatible micro-oven heater for efficient thermal control of silicon photonic devices.</a> Opt. Commun. 305, 66-70 (2013).</li>
<li>Chrostowski, L., Hochberg, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChrostowski%2C+L+%22Silicon+Photonics+Design%22">Silicon Photonics Design</a>. , Cambridge University Press. Section 4.3 (2013).</li>
</ol>

יש לנו מה למסור.

ישנם אתגרים מרובים עבור השדה של Photonics משולבת להתגבר כדי למערכות מורכבות, וניתן להרחבה של התקנים פוטוניים כדי להיות ריאלי. אלה כוללים, אך אינם מוגבלים ל: טולרנסים ייצור חזק, במנותק מן אי יציבות סביבתית, ומזעור כל הצורות של אובדן. ישנם צעדים קריטיים בפרוטוקול לעיל המסייעים למזער את ההפסד של התקנים פוטוניים. אחת הדרישות החיוניות ביותר מזעור הפסד מקרוב החליט להתאים את המצב האופטי של הסיבים בגלבו. חלק מהקושי נובע ...

הסיליקון הוא מראה הבטחה גדולה כפלטפורמה פוטוניקס לעיבוד אינפורמציה קוונטית 1, 2, 3, 4, 5. אחד המרכיבים החיוניים של מעגלי פוטוניים קוונטים הוא מקור הפוטון. מקורות פוטון-זוג פותחו מן סיליקון בצורת תהודת מייקרו-טבעת שנעשתה באמצעות תהליך ליניארית מסדר שלישי, ערבוב של ארבעת גלים ספונטני (SFWM) 6, 7, 8. מקורות אלה הם מסוגלים לייצר זוגות פוטונים נבדל, אשר הם אידיאליים עבור ניסויים מעורבים פוטון הסתבכות 9. חשוב לציין טבעת כי מקורות מהוד יכול לפעול הן עם כיוון השעון ועל התפשטות נגד כיוון השעון, ואת שני כיוונים התפשטות שונים הם גניםעצרת עצמאית זו מזו. זה מאפשר צלצול יחיד לתפקד כשני מקורות. כאשר שאוב אופטי משני הכיוונים, מקורות אלה יוצרים המדינה הסתבכה הבאה: <img alt="משוואה 1" src="/files/ftp_upload/55257/55257eq1.jpg" /> איפה <img alt="משוואה 2" src="/files/ftp_upload/55257/55257eq2.jpg" /> ו <img alt="משוואה 3" src="/files/ftp_upload/55257/55257eq3.jpg" /> הם מפעילי יצירה העצמאיים עבור clockwise- ו נגד-הפצה דו-פוטונים, בהתאמה. זוהי צורה מאוד רצויה של מדינה מסובכת ידועה כמדינת N00N (N = 2) 10. עובר למצב זה באמצעות אינטרפרומטר על-שבב מאך-זנדר (MZI) התוצאה היא מדינה: <img alt="משוואה 4" src="/files/ftp_upload/55257/55257eq4.jpg" /> מצב זה נע בין מקרה מקסימלית מקרה אפס בבית פעמיםתדירות הפרעות קלאסית בבית MZI, להכפיל את הרגישות ביעילות של אינטרפרומטר 10. כאן, אנו מציגים את ההליך משמש לבדיקה כגון מקור פוטון משולב מכשיר MZI.

<table><tbody><tr><td>3 צירים NanoMax Flexure Stage</td><td>Thorlabs</td><td>MAX312D</td><td>דיוק 3 צירים שלבים</td></tr><tr><td>כלי הפשטת סיבים תלת-חורים</td><td>Thorlabs</td><td>FTS4</td><td>כלי הפשטת מאגר</td>שלושה</tr><tr><td>ערוצים בקר Piezo תלת ערוצים</td><td>בקרי Thorlabs</td><td>MDT693B</td><td>Piezo עבור שלבי NanoMax</td></tr><tr><td>בקר קיטוב סיבים</td><td>Thorlabs</td><td>FPC562</td><td>קיטוב מבוסס סיבים עם 3 משוטים בקר</td></tr><tr><td>קליבר סיבים</td><td>Thorlabs</td><td>XL411</td><td>קליבר סיבים</td></tr><tr><td>סטנדרטי V-Groove מחזיק סיבים</td><td>Thorlabs</td><td>HFV001</td><td>תושבת V-חריץ סטנדרטית</td></tr><tr><td>מחזיק סיבי V-Groove מחודד</td><td>Thorlabs</td><td>HFV002</td><td>מחודד V-חריץ תושבת</td></tr><tr><td>צלחת עליונה בזווית ישרה עבור NanoMax Stage</td><td>Thorlabs</td><td>AMA011</td><td>סוגר זווית ישרה</td></tr><tr><td>50:50 סיבים אופטיים מצמד</td><td>Thorlabs</td><td>TW1550R5F1</td><td>50/50 קומבינר</td></tr><tr><td>סיבים אופטיים היתוך Splicer</td><td>Fujikura</td><td>FSM-40S</td><td>Fusion Splicer</td></tr><tr><td>MultiPrep Polishing System - 8 "</td><td>Allied High Tech</td><td>15-2100</td><td>מלטש שבבים</td></tr><tr><td>GreenLube</td><td>Allied High Tech</td><td>90-209010</td><td>ליטוש חומר סיכה</td></tr><tr><td>חתך משוט עם Reference Edge</td><td>Allied High Tech</td><td>15-1010-RE</td><td>ליטוש הר</td></tr><tr><td>Lightwave מדידת מערכת</td><td>Keysight</td><td>8164B</td><td>Mainframe לכוונון</td></tr><tr><td>לייזר מתכוונן מקור לייזר</td><td>Keysight</td><td>81606A</td><td>חיישן כוח אופטי לייזר מתכוונן</td></tr><tr><td></td><td>Keysight</td><td>81634B</td><td>מד כוח</td></tr><tr><td>NIR גלאי פוטון יחיד</td><td>מזהה Quantique</td><td>ID210</td><td>גלאי</td></tr> <tr><td>פוטון יחידגלאי פוטון יחיד NIR</td><td>מזהה Quantique</td><td>ID230</td><td>רעש נמוך, גלאי פוטון בודד בהפעלה חופשית</td></tr><tr><td>PicoHarp</td><td>PicoQuant</td><td>PicoHarp 300</td><td>ספירת פוטונים בודדים בקורלציה בזמן</td></tr><tr><td>WiDy SWIR InGaAs מצלמה</td><td>NIT</td><td>640U-S</td><td>IR מסנן</td></tr><tr><td>WDM Bandpass מסנן</td><td>JDS חד פאזי</td><td>30055053-368-2.2</td><td>מסנני ניקוי משאבה</td></tr><tr><td>WDM Bandpass מסנן</td><td>JDS חד פאזי</td><td>1011787-012</td><td>מסנני דחיית משאבה</td></tr> סיב <tr><td>צמצם מספרי גבוה במיוחד</td><td>Nufern</td><td>UHNA-7</td><td>סיב אינדקס גבוה</td></tr><tr><td>אולטרה אופטי סיבים במצב יחיד</td><td>קורנינג</td><td>SMF-28</td><td>סיבים במצב יחיד</td></tr></tbody></table> סטנדרטי

מדידה של quantum הפרעות מקור פוטון מהוד טבעת הסיליקון

Measurement of Quantum Interference in a Silicon Ring Resonator Photon Source

שבבי סיליקון פוטוניים יש את הפוטנציאל לממש מורכבים מעגלי עיבוד מידע קוונטי משולב, כולל מקורות פוטון, מניפולציה קיוביט, וכן גלאי פוטון יחיד משולבת. כאן, אנו מציגים את ההיבטים המרכזיים של הכנה ובדיקת שבב קוונטי סיליקון פוטוניים עם מקור פוטון משולב אינטרפרומטר שני פוטונים. ההיבט החשוב ביותר של מעגל קוונטים משולב הוא מזעור הפסד כך שכל הפוטונים שנוצרו מזוהים עם הנאמנות הגבוהה ביותר האפשרית. כאן, אנו מתארים כיצד לבצע צימוד קצה הפסד נמוך באמצעות סיבי צמצם מספריים גבוהים במיוחד מקרוב כדי להתאים את המצב של בגלבו סיליקון. באמצעות מתכון שחבור היתוך אופטימיזציה, סיבי UHNA הוא מתממשקת בצורה חלקה עם סיב יחיד במצב רגיל. צימוד הפסד נמוך זה מאפשר מדידה של ייצור פוטון באיכות הגבוהה בתוך מהוד טבעת סיליקון משולב ואת ההפרעה דו-פוטון העוקבת של p מיוצרhotons בתוך אינטרפרומטר מאך-זנדר משולבים באופן הדוק. מאמר זה מתאר את הליכי חיוני ההכנה והאפיון של ביצועים גבוהים ומעגלי פוטוניים קוונטים סיליקון להרחבה.

ספירת פוטון יחידה מכל גלאי, כמו גם את ספירת צירוף המקרים, נאספה כשלב היחסי בין שני הנתיבים היה מכוון. ספירת הבודדים (איור 5 א) להראות את תבנית התאבכות הקלסית מתוך MZI עם רמות של חשיפה של 94.5 ± 1.6% ו 94.9 ± 0.9%. מדידות צירוף המקרים (איור 5) להראות את הפרעת קוונטי המדינה הסתבכה, כפי שברור התנודה בבית פעמים התדירה של תבנית ההתאבכות הקלסית, עם חשיפה של 93.3 ± 2.0% (96.0 ± 2.1% עם accidentals מופחתים) . כדי לאשר כי ה...

שבבי סיליקון פוטוניים יש את הפוטנציאל לממש מערכות קוונטיות משולבים מורכבים. אנו מציגים כאן שיטה להכנת ובדיקת שבב סיליקון פוטוניים למדידות הקוונטים.

מדידה של Quantum הפרעות מקור פוטון מהוד טבעת הסיליקון

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum information processing circuits, including photon sources, qubit ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא לאפיין מקור משולב של זוג פוטונים פוטוני באמצעות מדידת הפרעות קוונטיות. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח הקשורות לפוטוניקה קוונטית משולבת, כולל כיצד לממש מקורות בקנה מידה של שבב של פוטונים מתואמים ולשלב אותם במעגלים פוטוניים משולבים קוונטיים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן ליישם אותה על מגוון רחב של מעגלים פוטוניים קוונטיים משולבים.בלב הניסוי נמצא השבב הפוטוני. שבב זה הוא כחמישה מילימטרים בצד, והוא מיוצר בטכניקות סטנדרטיות. תמונה זו של השבב חושפת את מרכיביו.יש מעגל משאבה, כולל מוביל גל הכניסה, מהוד טבעת, שבו פוטונים יתפשטו הן בכיוון השעון והן נגד כיוון השעון, ואינטרפרומטר מאך-זנדר, שאחריו מובילי גל פלט. מוליכי מתכת מאפשרים חימום על השבב, וכתוצאה מכך שינוי פאזה באינטרפרומטר. להכנת השבב לשימוש במעגל, יש ללטש בעזרת מלטש שבבים.ראשית השתמש במלטש כדי ליישר את השבב, ולהפוך את כל ההיבטים לאורתוגונליים. יש ללטש את השבב בעזרת כרית חיפוי של שלושה מיקרון, בשלבים של כ- 50 מיקרון, עד לטווח של כ -100 מיקרון מסוף סימני הליטוש. לאחר כל 50 מיקרון, בדוק את השבב כדי לקבוע את המרחק שנותר.כאשר נותרו כ-100 מיקרון, החלף לכרית חיפוי של מיקרון אחד. המשך ללטש את השבב ולעקוב אחר ההתקדמות. כאשר נותרו כ-20 מיקרון, החלף לפד של 0.5 מיקרון.יש ללטש את השבב עוד יותר, עד לטווח של 15 מיקרון מסוף סימני הליטוש. ב-15 מיקרון, החלף את כרית החיפוי לאחת עם חספוס של 0.1 מיקרון. השתמש בכרית זו כדי ללטש את השבב עד שיישארו רק 10 מיקרון מסימני הליטוש.שלב הליטוש האחרון, עם כרית חיפוי של 0.1 מיקרון, מבטיח פן חלק. הסר את השבב לפני ניקויו ואחסונו לשימוש מאוחר יותר. אסוף את הציוד הדרוש להכנת הסיבים האופטיים.זה כולל חשפנית סיבים, קליבר סיבים, ספליסר פיוז'ן ותנור שרוול. עבדו עם שלושת צמות הסיבים במצב יחיד, וכ-20 עד 30 סנטימטרים של סיבי צמצם מספריים גבוהים במיוחד לכל אחד. להכנת צמה אחת, השתמש במסיר הסיבים כדי להסיר כל חיץ או קידוד מהקצה שלו.עשו את אותו הדבר עם קצה אחד של אורך סיב צמצם מספרי גבוה במיוחד. לאחר ניקוי הסיבים, השתמש בקליבר הסיבים כדי להכין אותם לשחבור היתוך. לאחר מכן, העבירו את הסיבים לספליסר.שים את הסיבים במקומם, ויישר כראוי את הקצוות השסועים. הזן את הפרמטרים המתאימים ובצע את החיבור. בסיום, הסר את הסיבים המחוברים ובדוק אותם.אם החיבור מקובל, החלק שרוול מגן מעל אתר החיבור. לאחר מכן הכנס את החיבור המכוסה בשרוול לתנור השרוול כדי להדק אותו לצמיתות לסיב. המשיכו לייצר שלושה סיבים מחוברים לשימוש בניסוי.הניסוי מתקיים על ספסל אופטי. על הספסל שלושה שלבי תרגום תלת-צירים עם בקרי פייזו. הם ממוקמים כדי לאפשר גישה למדריכי גלי השבב.שלבי התרגום מקיפים את השבב האופטי שכבר הותקן על כן נחושת. הכן נמצא במגע עם המצנן התרמו-אלקטרי. בכל שלב תרגום יש אחד מהסיבים המוכנים בחריץ V, ומחובר עם סרט פולימיד.ניתן לראות את האזור עם השבב באמצעות מיקרוסקופ, המצויד במצלמות גלויות ואינפרא אדום כאחד. בשלב זה, ניתן לחבר את הסיבים למכשירי הניסוי. חבר את כניסת השבב לפלט האופטי של מקור לייזר מתכוונן באמצעות בקר קיטוב.חבר כל פלט של השבב למד כוח אופטי. כעת, התאם את מיקום המיקרוסקופ לעבודה עם השבב. מקד את המיקרוסקופ במקום שבו מובילי הגל מגיעים לקצה השבב, והשתמש בשלבי התרגום כדי למקם את הסיבים ליד קצה השבב.הביאו את הסיבים לעין המצלמה הנראית לעין, והתאימו את גובהם, כך שהליבה של כל סיב תהיה ממוקדת. לפני שתמשיך, ודא שהמיקום האופקי של כל סיב מיישר קו עם מוביל הגל שלו. הפעל את הפלט האופטי של הלייזר, והתאם את מיקום סיב הקלט עד שהאור יתחבר למוביל הגל.במצלמת האינפרא אדום, זה יופיע כפיזור לאורך מוביל גלי הקלט. לאחר מכן, כוון את אורך הגל של הלייזר כך שהמהוד המיקרו-טבעת יואר במצלמת האינפרא אדום. זה מצביע על כך שתנאי התהודה התמלא.המשך במניפולציה של מיקומי הסיבים עם המיקרומטרים, כדי למקסם את הספק המוצא הנמדד על ידי מדי ההספק. כוונן עדין את מיקומי הסיבים, והזז כל סיב מעט קרוב יותר לשבב, באמצעות בקרי שלב הפיזו. חזור בין כוונון עדין של כל צימודי הסיבים לבין קירוב כל הסיבים לשבב.המטרה היא שהסיבים יילחצו בחוזקה על דפנות השבב, תוך מקסום ההספק הנמדד. השלב הבא הוא לאפיין את הפיזור. התחל את האפיון על ידי כוונון בקר הקיטוב כדי למקסם את קריאת ההספק במדי ההספק.כעת, סרוק את הלייזר המתכוונן על פני טווח אורכי הגל המעניין כדי למצוא את ספקטרום השידור. חלץ את רוחב הפס של כל תהודה, והשתמש במידע כדי למצוא את מדדי הקבוצה ואי הוודאות המתאימים. לאחר מכן, זהה את אורכי הגל של שני לייזרי המשאבה על ידי מציאת שתי תהודה שיש להן מספר אי זוגי של תהודה ביניהן.הכרת אורכי גל אלה מאפשרת קביעת אורך גל דו-פוטוני. כדי לבדוק אם שלושת אורכי הגל הללו תואמים לערבוב ספונטני של ארבעה גלים, שרטט את מדד הקבוצה מול אורך הגל. במקרה זה, הנקודות הכחולות הן מדדי הקבוצה.ההצללה האדומה תואמת את אי הוודאות של מדדי הקבוצה, כתוצאה מרוחב הפס של כל תהודה. הקו האופקי הירוק משתרע בין אורכי הגל של הלייזר של המשאבה המועמדת מכיוון שהקו נמצא כולו בתוך האזור המוצל, ניתן להשתמש באורכי הגל של המשאבה והביפוטון לצורך הניסוי.לאחר קביעת אורכי הגל של הגשושית, צור את מערך הניסוי הסופי. יש לזה שני מקורות לייזר מתכווננים, אחד לכל אחד מאורכי הגל של לייזר המשאבה. יציאות הלייזר עוברות כל אחת לבקרי קיטוב נפרדים.משם, שתי יציאות הלייזר משולבות בשילוב סיבים. ליד יש סדרה של מסנני חריץ מבוססי סיבים. מסננים אלה מאפשרים מעבר של אורכי הגל של המשאבה, אך הם משיגים כ-120 דציבלים של הנחתה של אורך הגל הדו-פוטוני.הפלט של מסנן זה נכנס לשבב הפוטוני. על כל פלט, אחרי השבב, יש סדרה של מסנני פס. מסננים אלה מחלישים את אורכי הגל של המשאבה בכ-150 דציבלים, אך מעבירים את אורכי הגל הביפוטונים.הפוטונים שנדחו מכל סט מסננים נשלחים למד כוח ייעודי. הפלט מכל אחד מהמסננים מבוססי הסיבים עובר לגלאי פוטון יחיד ייעודי. כל אחד מגלאי הפוטונים הבודדים מספק קלט למתאם צירוף מקרים.מעביר הפאזה עבור אינטרפרומטר Mach-Zehnder הוא מחמם התנגדות על שבב. חבר דרייבר זרם הנשלט על ידי מחשב לרפידות המגע של השבב כדי לייצר חום כאשר המתח מוגדר. עבור שתי מדידות הפרעות פוטון, התחל עם לייזרי המשאבה באורכי הגל שנבחרו.עקוב אחר מדי הכוח כדי להבטיח שכל לייזר מכוון לתהודה שלו, וההספק מקסימלי. לאחר מכן, עקוב אחר ספירת צירופי המקרים במתאם. כפי שמצוין באיור זה, מצא את שיא הנתונים ושלב על פני חלון של כ-220 פיקו-שניות, במרכזו.עקוב אחר ספירת צירופי המקרים עד שיהיה סך של לפחות 100. זה מצביע על כך שחלף זמן אינטגרציה מספיק. כעת, פנה למחשב כדי להגדיר את בקרת המתח עבור מעביר הפאזה לאפס וולט.לאחר הגדרת שינוי הפאזה, עבור לאחד הלייזרים הניתנים לכוונון וסרוק על פני כל טווח אורכי הגל. השתמש במדי הכוח עבור פוטוני המשאבה שנדחו כדי לזהות את מיקום התהודה שנבחרו בעבר שאולי נסחפו. הגדר את לייזרי המשאבה כך שיתאימו לתהודה שנבחרו בעבר.חשוב לעקוב אחר התהודה שנבחרו לאורך זמן, ולא אחר אורכי הגל. מחומם, הטבעת מחוממת גם היא, אך הרבה פחות יעילה. זה מעביר את התהודה לאורכי גל ארוכים יותר.אסוף את הנתונים המתקבלים ממתאם הזמן באמצעות זמן האינטגרציה שנבחר קודם לכן. זה כולל את מספר הפוטונים שנספרים על ידי כל גלאי בספירת צירופי המקרים. לאחר איסוף הנתונים, כוונן את בקרת המתח של מעביר הפאזה והגדל אותו בחמישה מילי-וולט.חזור על סריקת הלייזר ואיסוף נתוני ספירה עד לכיסוי טווח המתח הרצוי. דפוסי הפרעות אור קלאסיים אלה הושגו באמצעות מערך הבדיקה על ידי איסוף ספירת פוטונים בודדים כפונקציה של הפאזה היחסית בין שני המסלולים בנוסף לנתונים הנמדדים, המיוצגים על ידי עיגולים ויהלומים, הקווים המוצקים מתאימים לנתונים.המספרים מייצגים את הנראות המחושבת. מדידות מתאם צירוף מקרים מראות את ההפרעה הקוונטית של הפוטונים השזורים. שימו לב שהתנודה היא בתדירות כפולה מהתבנית הקלאסית.העקומה הכתומה היא מבדיקה של מקור פוטון הדורשת יצירת פוטונים שזורים באורך גל שאינו נתמך על ידי הטבעת. זה מדגים שצירופי המקרים הם מפוטונים שנוצרו בטבעת. נתונים אלה הם משישה ניסויים שבהם זוגות תהודה הם סימטריים בתדירות, בערך מקום המגורים הרצוי של דו-פוטון.כל סט נתונים מדגים תקופה של מחצית מזו של השלב היחסי. לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך 10 עד 15 שעות, אם היא מבוצעת כראוי. הזמן הכולל נקבע בעיקר על ידי הרזולוציה של תוספת המתח של מעביר הפאזה וזמן האינטגרציה הנלווה של כל מדידת צירוף מקרים דו-פוטוני.בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לקחת את הזמן תוך אופטימיזציה של צימודי השבב. אם לא נעשה כראוי, ייתכן שהסיבים לא יהיו יציבים במהלך המדידות. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להיות בעל הבנה טובה כיצד להכין ולבדוק מקורות פוטונים פוטוניים משולבים.

measurement-quantum-interference-silicon-ring-resonator-photon

Research

JoVE Journal

Engineering

אנו מתארים את השימוש בטכניקת לייזר פחמן דו חמצני reflow לייצר חללים סיליקה התהודה, כולל חופשית עומד microspheres ועל שבב microtoroids. שיטת reflow מסיר פגמים על פני השטח, מה שמאפשר חיים ארוכים פוטון בתוך המכשירים. המכשירים וכתוצאה מכך יש אולטרה גורמים באיכות גבוהה, מה שמאפשר יישומים החל התקשורת כדי biodetection.

ייצור של אולטרה סיליקה Microresonators באיכות גבוהה פקטור

את הטכניקות שפותחו במעבדה המותאמות אישית שלנו לבנות מערכות מיקרוגל פוטוניקה המבוססת על תהודה גלריות מצב Ultra-Q גבוהה לחישות מוצגות. הפרוטוקולים להשיג ולאפיין תהודה אלה מפורטים, והסבר של חלק מהיישומים שלהם במיקרוגל Photonics הוא נתון.

מיקרוגל Photonics מערכות המבוססות על מהודי לחישות-גלריה של מצב

טכניקת התייחסות אינטרפרומטר, שנועד להסיר רעש להתעצבן לייזר רצוי לnanodetection, הוא מנוצל לחיטוט microcavity גורם איכות גבוהה במיוחד. הוראות להרכבה, התקנה, ורכישת נתונים מסופקות, לצד תהליך המדידה לציון גורם איכות החלל.

יישום של אינטרפרומטר הפניה לNanodetection

אנו מתארים את הדור אמין של מדינות שאינן גאוס של נסיעה שדות אופטיים, כולל מדינות פוטון יחיד וsuperpositions המדינה קוהרנטי, תוך שימוש בשיטת הכנה מותנית פעלה באור שאינו קלאסי הנפלט על ידי מתנדים פרמטרים אופטיים. מתנדים בהתאמה שלב Type-I וסוג II נחשבים ונהלים משותפים, כגון סינון התדירות הנדרש או את אפיון מצב קוונטי יעילות גבוהה על ידי homodyning, מפורטים.

הנדסה הקוונטית מדינה של אור עם גל רציף מתנדים אופטיים פרמטרים

עירורים אופטו-מכניים פרמטריים הודגמו לאחרונה בניסוי בתהודה אופטומכנית מיקרופלואידית באמצעות לחץ קרינה אופטי ופיזור ברילואין מגורה. מאמר זה מתאר את הייצור של מהודים מיקרופלואידיים אלה יחד עם מתודולוגיות ליצירה ואימות של תנודות אופטומכניות.

ייצור ובדיקה של מתנדים optomechanical Microfluidic

תהליך הייצור וטכניקות האפיון הניסיוניות הרלוונטיות למשאבות אלקטרונים בודדות המבוססות על נקודות קוונטיות של מתכת-תחמוצת-מוליכים למחצה של סיליקון.

סיליקון מתכת-תחמוצת-מוליכים למחצה קוונטי נקודות לשאיבת חד אלקטרון

כתב היד מתאר שיטה של ספקטרוסקופיה פלואורסצנטית מעין-תהודה בעזרת פונון המשלבת הן רזולוציה מוגבלת בלייזר והן ספקטרוסקופיה פוטו-לומינסנציה (PL). שיטה זו משתמשת בפונונים אופטיים כדי לספק ספקטרום ברזולוציה מוגבלת ברוחב קו של מבנים מוליכים למחצה דמויי אטום בתחום האנרגיה. השיטה מתממשת בקלות גם עם מערך ספקטרוסקופיה אופטית של ספקטרומטר יחיד.

ספקטרוסקופיה פלואורסצנטי Quasi-תהודה רזולוציה גבוהה בסיוע Phonon

פרוטוקול מוצגים מעשי הדור ומניפולציה קוהרנטי של הברית פוטון בתדר גבוה-ממדי-bin מסובכת באמצעות מיקרו משולב-חללים ורכיבים תקשורת סטנדרטיים, בהתאמה.

דור ושליטה קוהרנטי של הקוונטים פעמו תדירות מסרקים

אנו מתארים מערכת אופטית עבור הדור של הפוטונים מסובכת הקיטוב הבלתי מותנית המבוססת על אפקטים של הפרעות קוונטיות מרובות עם ערכת זיהוי כדי להעריך את הנאמנות הניסיונית של פוטונים הסתבכו שנוצר.

מערכת Photonic ליצירת בפוטונים פוליריזציה מוחלטת המבוססת על הפרעות קוונטיות מרובות

כאן, אנו מציגים פרוטוקול ליצירת גבישי סוליטון בתהודה מיקרו-טבעתית ארוזה פרפר בשיטה מכווננת תרמית. יתר על כן, תנודות שיעור החזרה של גביש סוליטון עם משרה פנויה אחת נמדדות בשיטת הטרודין עצמית מתעכבת.

מדידת תנודות קצב חזרה מהירה של גבישי סוליטון במיקרו-רזנטור

מאמר זה עוקב אחר מחזור החיים של מהוד ממברנת סיליקון ניטריד, מתכנון דרך ייצור ועד אפיון.

ייצור ואפיון של מהודי ממברנת סיליקון ניטריד High-Q

למד איך לבצע אופטימיזציה של מקורות פוטון זוגיים משולבים באמצעות מדידות הפרעה קוונטית בצ'יפי סיליקון פוטוניים. שיטה זו מאפשרת אינטגרציה של מקורות פוטונים מתואמים במעגלים קוונטיים מתקדמים.

מדידה של Quantum הפרעות מקור פוטון מהוד טבעת הסיליקון

גלה סרטונים נוספים